弧形帽罩塔板的制作方法
【專利摘要】弧形帽罩塔板，塔板體中設(shè)置有若干個(gè)正方形的帽罩，若干個(gè)正方形的帽罩在塔板體中分別位于相互垂直的直線上，所述相鄰的帽罩之間的塔板從與帽罩的連接處向著中間拱起，形成弧形區(qū)域，相鄰的弧形區(qū)域之間是水平區(qū)域；帽罩的頂部和底部分別設(shè)置有中心向上拱起的帽蓋和帽底。本發(fā)明通過(guò)結(jié)構(gòu)變化實(shí)現(xiàn)本發(fā)明能夠延長(zhǎng)傳質(zhì)時(shí)間，提高傳質(zhì)效果，成本投入小，帶來(lái)的有效效果突出，安裝簡(jiǎn)便，具有很好的實(shí)用價(jià)值。
【專利說(shuō)明】弧形帽罩塔板

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及弧形帽罩塔板，它是一種安裝在化工塔設(shè)備中的塔板，屬于化工設(shè)備領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]塔設(shè)備是石油和化工領(lǐng)域常用的一種氣液、液液接觸傳質(zhì)設(shè)備，主要包括板式踏板和填料式塔板。高效填料踏板效果高，并且生產(chǎn)能力大，但是由于造價(jià)高，而且不適合于高壓和易結(jié)焦的場(chǎng)合。相對(duì)于填料塔，普通板式塔由于其造價(jià)低廉，在常壓和高壓工況中國(guó)得到廣泛的應(yīng)用。
[0003]但是在大液量吸收、精餾等工況中由于液氣比非常大，例如水水洗脫碳的液氣摩爾比高達(dá)100以上。對(duì)于此類工況，普通的板式塔往往也能發(fā)揮優(yōu)勢(shì):塔板上的受液區(qū)往往占據(jù)了很大塔截面積，造成塔的處理能力低。如采用填料塔，為了能通過(guò)大液量，塔徑會(huì)設(shè)計(jì)得很大，氣體以極低的氣速通過(guò)填料層，傳質(zhì)小效率低，用水量大，能耗高。
[0004]固定浮閥塔板具有生產(chǎn)能力大，塔板效率高，加工及維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)，在石油化工領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。目前，工業(yè)上的固定浮閥塔板主要為圓形固定浮閥和條形固定浮閥兩種，這兩種固定浮閥主要有以下特征:直接在塔板平面上沖出圓形和條形突起，將其邊緣開(kāi)口作為氣相通道，閥片前后各有一條閥腿與塔板相連接，來(lái)支撐閥片，閥腿與塔板平面的夾角約為90度。對(duì)于圓閥，氣體出口為一圓弧，從出口前半部噴出的氣體對(duì)板上液流有一定的推動(dòng)作用，而從出口后半部噴出的液體對(duì)板上液流有阻止作用，前后兩種作用相互削弱。對(duì)于條形固定浮閥，氣體噴出方向與液流方向垂直，不但沒(méi)有推液作用，而且，相鄰的兩個(gè)閥片噴出的氣體方向相對(duì)，造成嚴(yán)重的對(duì)噴現(xiàn)象，容易引起返混和霧沫夾帶，削弱塔板的傳質(zhì)功能，降低塔板效率。舌形塔板上設(shè)有傾斜的舌孔，使噴出氣流的方向接近水平，因而霧沫夾帶大為減少，同時(shí)氣流對(duì)液流有推進(jìn)作用，因此氣液流通過(guò)能力均較高，氣體通量大，液面落差小，無(wú)返混現(xiàn)象，能夠降低塔板壓降。舌形塔板具有塔板效率高，板上液層較薄，塔板壓力降小的優(yōu)點(diǎn)。但是舌形塔板對(duì)負(fù)荷波動(dòng)的適應(yīng)能力差，操作彈性小，嚴(yán)重的氣相夾帶現(xiàn)象可能導(dǎo)致板效率下降，同時(shí)由于塔板上液層太薄，液體停留時(shí)間短，氣液接觸不充分，板效率顯著降低。
[0005]塔板和填料復(fù)合主要有溢流式塔板復(fù)合填料和穿流式塔板復(fù)合填料，由于穿流式塔板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于填料復(fù)合，是最為理想的塔板填料復(fù)合形式。但現(xiàn)有穿流塔板復(fù)合填料，由于規(guī)整填料的液泛使復(fù)合塔板的彈性和負(fù)荷能力受到限制。
[0006]發(fā)明人經(jīng)過(guò)檢索發(fā)現(xiàn)專利號(hào)200510094252.6公開(kāi)了菱形固定浮閥。但是由于兩個(gè)閥腿的存在，對(duì)噴和返混現(xiàn)象不能完全解決。在石油化工、石油煉制、化工、輕工、環(huán)保、醫(yī)藥及原子能等工業(yè)部門，塔板和填料廣泛應(yīng)用于蒸餾、吸收、萃取、吸收、洗滌、冷卻等化工單元過(guò)程。填料具有分離效率高、壓降小、處理能力大等優(yōu)點(diǎn)，但成本較大，操作彈性小，對(duì)配套塔內(nèi)件要求高；塔板操作彈性大、抗堵塞、成本低、分離效率相對(duì)較大，但壓降將較大，處理能力較低。塔板按有無(wú)降液管可分為溢流式塔板和穿流式塔板，相比之下，現(xiàn)有穿流式塔板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，塔內(nèi)空間利用率高，成本低,處理能力大,但汽液接觸時(shí)間短,傳質(zhì)效率低，操作彈性小。理想的塔內(nèi)件應(yīng)同時(shí)具有低壓降、高效率、大操作彈性、抗堵塞、低成本、大處理能力和塔內(nèi)空間利用率高的特性。將塔板和填料復(fù)合是實(shí)現(xiàn)理想塔內(nèi)件的有效途徑之一。纖維束填料是一種新近開(kāi)發(fā)的氣液相均為連續(xù)相的高表面積掛網(wǎng)式柔性填料，液泛氣速高達(dá)8m/s以上，傳質(zhì)效率高，壓降僅為普通規(guī)整填料的1/2-1/3。
[0007]發(fā)明人經(jīng)過(guò)檢索還發(fā)現(xiàn)專利201310401260.5，專利名稱為垂直吹膜塔板，它包括一水平塔板和若干個(gè)帽罩；水平塔板上設(shè)有若干個(gè)板孔，板孔之間設(shè)有間距；孔板的數(shù)量與所述帽罩的數(shù)量相等；帽罩包括兩端開(kāi)口的垂直筒、頂蓋和底托，頂蓋和所述底托分別設(shè)置于所述垂直筒的上開(kāi)口端和下開(kāi)口端處，且頂蓋和所底托與所述垂直筒之間均設(shè)有間隙；垂直筒固定于所述板孔內(nèi)，且垂直筒與所述水平塔板之間設(shè)有間隙；垂直筒的橫截面的形狀和底座的形狀均與所述板孔的形狀相同，且頂蓋在水平面上的投影可遮罩所述垂直筒。本發(fā)明可以使氣體以水平吹破液膜的形式通過(guò)塔板，相比傳統(tǒng)塔板不需要克服液層靜壓力，所以塔板壓降小。但是本發(fā)明需要逐個(gè)安裝帽罩，安裝工程浩大，每個(gè)帽罩均需垂直安裝，安裝的要求高，塔內(nèi)帽罩的定期檢修成本高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了解決上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了弧形帽罩塔板，具體的技術(shù)方案如下: 弧形帽罩塔板，包括塔板體，其特征是所述塔板體中矩形陣列設(shè)置有若干個(gè)正方形的帽罩，所述相鄰的帽罩通過(guò)弧形區(qū)域連接，弧形區(qū)域首尾相接圍繞的區(qū)域?yàn)樗絽^(qū)域，所述弧形區(qū)域從兩端向著中間弧形拱起，弧形區(qū)域的兩端與水平區(qū)域固定連接，弧形區(qū)域的中間與水平區(qū)域設(shè)有間隙，所述帽罩的頂部設(shè)置有向上拱起的帽蓋，帽罩的底部設(shè)置有向下拱起的帽底。
[0009]所述帽蓋和帽底均為中心拱起的圓形形狀，帽蓋的直徑小于正方形的帽罩的邊長(zhǎng)。
[0010]所述帽蓋的下表面中心設(shè)置有固定連接帽罩頂部邊沿的上固定桿，所述帽底的上表面中心設(shè)置有固定連接帽罩頂部邊沿的下固定桿。
[0011]所述帽蓋和帽底與帽罩之間留有間隙。
[0012]所述帽罩的四周與塔板體之間均留有間隙，且塔板體通過(guò)連接桿與帽罩連接固定。
[0013]所述連接桿的一端與塔板體靠近帽罩一邊的邊沿固定，另一端固定在帽罩周圍。
[0014]本發(fā)明的工作原理是:
將設(shè)置有帽罩的塔板體安裝在液氣傳質(zhì)的塔設(shè)備中，氣體從塔設(shè)備的底部進(jìn)入塔中，氣體從下向上升起，氣體經(jīng)過(guò)中心拱起的帽底，以及踏板體的拱起區(qū)域，氣體沖到中心拱起的帽底，以及踏板體的拱起區(qū)域，當(dāng)氣體充滿中心拱起的帽底，以及踏板體的拱起區(qū)域，氣體開(kāi)始向著帽底以及踏板體的拱起區(qū)域的四周溢出，增長(zhǎng)氣體在塔體內(nèi)的停留時(shí)間，且能夠緩沖氣體的流速和增加氣體流經(jīng)的路線，氣體從帽底以及踏板體的拱起區(qū)域的四周溢出后，氣體經(jīng)過(guò)踏板體與帽罩之間的空隙向上繼續(xù)上升，液體從上向下流過(guò)，氣體經(jīng)過(guò)踏板體與帽罩之間的空隙時(shí)，形成水膜，從下向上的氣體能夠慢慢將水膜沖破，延長(zhǎng)接觸傳質(zhì)的時(shí)間，提聞傳質(zhì)的效率。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:
通過(guò)結(jié)構(gòu)變化實(shí)現(xiàn)本發(fā)明能夠延長(zhǎng)傳質(zhì)時(shí)間，提高傳質(zhì)效果，成本投入小，帶來(lái)的有益效果突出，安裝簡(jiǎn)便，具有很好的實(shí)用價(jià)值。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖2是圖1的A向視圖，
附圖標(biāo)記列表:1一塔板體，2—帽罩，3—弧形區(qū)域，4一水平區(qū)域，5—帽蓋，6—帽底，7一上固定桿，8一下固定桿，9一連接桿。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。應(yīng)理解下述【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0018]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可見(jiàn)，本弧形帽罩2塔板，包括塔板體1，所述塔板體I中設(shè)置有若干個(gè)正方形的帽罩2,所述若干個(gè)正方形的帽罩2在塔板體I中分別位于相互垂直的直線上，所述相鄰的帽罩2之間的塔板從與帽罩2的連接處向著中間拱起，形成弧形區(qū)域3。本發(fā)明，塔板體I安裝固定在塔設(shè)備中，根據(jù)塔設(shè)備的直徑設(shè)計(jì)相應(yīng)直徑的塔板體1，根據(jù)需要傳質(zhì)介質(zhì)性能，在塔板體I上設(shè)置相應(yīng)分布密度的帽罩2，帽罩2正方形的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有利于生產(chǎn)制造，以及使用過(guò)程中，氣體在帽罩2表面凝聚，凝聚與肉體可以在正方形的四個(gè)拐角處匯聚，形成液滴下落。
[0019]帽罩2的頂部和底部分別設(shè)置有中心向上拱起的帽蓋5和帽底6，帽蓋5和帽底6與帽罩2之間留有間隙。帽蓋5和帽底6的中心拱起的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有利于氣體降低流速和是氣體在塔設(shè)備中橫向擴(kuò)展開(kāi)，增加氣體的傳質(zhì)效率。帽蓋5和帽底6與帽罩2之間留有間隙，為了方便氣體和液體通過(guò)不等高度的塔板體1，使得塔設(shè)備中氣體和液體流質(zhì)流通順暢。
[0020]所述帽蓋5的下表面中心設(shè)置有固定連接帽罩2頂部邊沿的上固定桿7，所述帽底6的上表面中心設(shè)置有固定連接帽罩2頂部邊沿的下固定桿8。上固定桿7和下固定桿8對(duì)帽蓋5和帽底6具有定位和支撐的作用，使得帽蓋5和帽底6能在使用過(guò)程中穩(wěn)定地固定在帽罩2的頂部和底部。
[0021]帽罩2的四周與塔板體I之間均留有間隙，該間隙用來(lái)使得傳質(zhì)在液體或氣體能夠穿過(guò)塔板體I上下貫穿，且塔板體I通過(guò)連接桿9與帽罩2連接固定，使得本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在使用過(guò)程和安裝過(guò)程中均是具有穩(wěn)定連接固定關(guān)系的整體。
[0022]圖2是圖1的A向視圖，由圖可見(jiàn)，相鄰的弧形區(qū)域3之間是水平區(qū)域4?；⌒螀^(qū)域3位于任意兩個(gè)相鄰的帽罩2之間，氣體從下面上升進(jìn)入弧形區(qū)域3后，再?gòu)幕⌒螀^(qū)域3的兩端慢慢進(jìn)入位于弧形區(qū)域3兩端與帽罩2之間的間隙中，進(jìn)而，從帽罩2的四周上升，提高帽罩2與上升的氣體以及下降的液體的接觸時(shí)間，提高傳質(zhì)時(shí)間。
[0023]本發(fā)明方案所公開(kāi)的技術(shù)手段不僅限于上述技術(shù)手段所公開(kāi)的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。
[0024]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書(shū)上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1.弧形帽罩塔板，包括塔板體，其特征是所述塔板體中矩形陣列設(shè)置有若干個(gè)正方形的帽罩，所述相鄰的帽罩通過(guò)弧形區(qū)域連接，弧形區(qū)域首尾相接圍繞的區(qū)域?yàn)樗絽^(qū)域，所述弧形區(qū)域從兩端向著中間弧形拱起，弧形區(qū)域的兩端與水平區(qū)域固定連接，弧形區(qū)域的中間與水平區(qū)域設(shè)有間隙，所述帽罩的頂部設(shè)置有向上拱起的帽蓋，帽罩的底部設(shè)置有向下拱起的帽底。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弧形帽罩塔板，其特征是帽蓋和帽底均為中心拱起的圓形形狀，帽蓋的直徑小于正方形的帽罩的邊長(zhǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的弧形帽罩塔板，其特征是所述帽蓋的下表面中心設(shè)置有固定連接帽罩頂部邊沿的上固定桿，所述帽底的上表面中心設(shè)置有固定連接帽罩頂部邊沿的下固定桿。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的弧形帽罩塔板，其特征是所述帽蓋和帽底與帽罩之間留有間隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的弧形帽罩塔板，其特征是所述帽罩的四周與塔板體之間均留有間隙，且塔板體通過(guò)連接桿與帽罩連接固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的弧形帽罩塔板，其特征是所述連接桿的一端與塔板體靠近帽罩一邊的邊沿固定，另一端固定在帽罩周圍。
【文檔編號(hào)】B01D3/18GK104492113SQ201410683562
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】葛紅軍, 徐麗梅, 楊偉東, 邱玉梅, 沙嘉敏 申請(qǐng)人:南通蘇通分離工程科技有限公司